基于GIS的水库诱发地震成因分析.pdf

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1、第32卷第4期地震地质V()1．32．No．42010年12月SEISMOLOGYANDGEOLOGYDeC．．2010基于GIS的水库诱发地震成因分析陈晓利马文涛杨清源(中国地震局地质研究所，北京100029)摘要水库地震由于其发生位置和破坏作用的特殊性，已引起各国对该问题研究的重视。水库地震不同于一·般天然地震，具有震源浅，震级低的特点，目前已知的最大水库地震震级为1967年印度柯依邓水库65级地震～在广泛收集国内外水库地震资料的基础七，分析了区域地震活动背景对水库诱发地震的影响，并对水库坝高、库容、库区岩性等因素与诱发地震之间的关系进行了统汁分析

2、。初步的研究结果认为：库区的地质构造和水文地质条件对水库地震的影响大于区域断裂背景及区域地震活动背景的影响，水库规模与诱发地震之间具有一定关系，坝高>50m，库容超过5O亿fl的水库诱发地震的概率较大；间时，处于灰岩、碳酸岩、岩溶发育地区的水库诱发地震的概率要大，构造复杂、节理发育等造成渗透条件好的库区也易诱发地震：关键词水唪地震GIG分析地震动峰值加速度中图分类号：I315．9文献标识码：A文章编号：0253—4967(2010)04～0656一l00引言由于水电的无污染和低成本等优点，水库和水电建没成为世界能源建设的发展方向。鉴于中国水力资源丰富，

3、近年来水电建设也成为中国能源建设重要的发展方向。截止2003年底，中国已建成各类水库85153座，总库容约6000亿m，其中库容超过1亿m的大型水库就多达400余座。水库的建设在缓解能源紧张问题的同时，也带来了水库诱发地震的隐患。由于水库地震的发生严重威胁水库大坝及库区社会的安全，甚至可能酿成远比地震造成的直接破坏更为严重的次生灾难，因而具有很大的潜在的破坏性和危害性。因此，对水库地震问题的研究越来越受到世界各国的重视。l962年3月l0日发生在中国新丰江水库大坝左岸河源一带的6．1级地震被认为是世界上第1例6级以}二水库发地震(丁原章，1989)。截

4、至1964年底，新丰江大坝附近记录了超过18万次微震此后22年又增加l2万次，其中>2级的地震有1．3万次。举世瞩目的长江三峡水库『]2003年次蓄水至l35m后也出现了水库诱发地震(姚运生，2006)。至今为止，中国已有近3O座水库引发厂不同程度的水库地震。水库地震是由于水库蓄水引发的地震，有别于一般天然地震，它们在时、空、强、序列和地面运动特征方面都具有自己的特点(胡毓良等，1979)。已有的研究成果表明水库诱发地震与库区构造环境、水库载荷作用等密切相关，也与水库坝高、库容、蓄水位等特性有关。李安然等[收稿日期]2010-07—09收稿，2010—

5、10—24改回。(基金项目]“十一五”国家科技支撑计划项目(2008BAC38B040103)、国家地质灾害防治专项科研项目(SXKY3—5)、中罔地震局地质研究昕基本科研业务专项(1GCEA1006)共同资助。陈晓利等：基于CIS的水库诱发地震成因分析657(1992)以新丰汀水库为例，从库区岩性、库区断裂构造等角度分析了水库诱发地震的可能条件；周昕等(2006)从P波谱时一频分布及其时变特征比较了水库地震与构造地震的不同。赵珠等(1999)从地震学的角度分析了，水库诱震构造。前人的研究是深入认识水库地震问题的基础，但是由于研究历史的短暂，同时受到研

6、究方法、研究资料等的局限，对于水库诱发地震的一核心问题的认识仍处于探索阶段。本文将在GIS平台上，通过对中国已有水库地震震例的分析，宏观上探讨诱发水库地震的主要成因。1诱发地震水库的分布根据中刚水库大坝建设统计资料，1911年4月在云南滇池螳螂川上建成的石龙坝水电站是中旧第1水电站，中国从20世纪60年代开始重视百米高坝水库的建设，9O年代开始进入高速建设时期(毛li平等，2007)。时至今日，已有成千上万座水库建成并被使厢着。由于地理气候等条件的差肄，这些水库在中国各省的分布并不均匀，大型水库主要集中于中国南方地区，如浙江、f、南等水力资源丰富的省份

7、。中国的水库诱发地震始于20世纪6O年代初期，1962年3』】19『j新=仁汀水库M6．1地震是中国最早的水库诱发地震，也是迄今罔内发生的最大震级水眸诱发地震?至今为止，根据相关文献，中国已有近30座水库引发了不同程度的水库地震(表1)一水诱发地震震级一般较低，已发生地震的水库，除新丰江水库6．1级地震外，其余水库地震皆<5．O级、卡f{埘于现有水库数苣，虽然已诱发地震的水库数量很少，但由于水库地震一般震源较浅，其破坏性相对同震级的构造地震要大，更重要的是还可能影响到大坝的安全，进而危及下游的城市和乡村(杜运连等，2008)，闪此须引起足够的重视。《水

8、]-建筑物抗震没计规范》(DL5073—2000)中(中国水利水电科学研究院，2001)，对修